JP2016141142A - ３次元プリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】テーブルを横向き状態として任意成形又は加工する場合であっても、テーブル上の積層物を安定させることができ、精度のよい積層物を得ることができる３次元プリンタを提供する。
【解決手段】所定の材料を吐出させ得る吐出手段２と、載置面３ａ上に樹脂材料を積層させ得るテーブル３と、吐出手段２及びテーブル３を相対的に移動可能な移動手段と、Ｂ軸αを中心にテーブル３を揺動させ得るＢ軸揺動手段７と、Ｃ軸βを中心にテーブル３を回転させ得るＣ軸回転手段８と、テーブル３上に所望形状の積層物を成形し得る制御手段９とを具備した３次元プリンタ１であって、Ｂ軸揺動手段７によりテーブル３が横向き状態とされたとき、積層物の先端部を回転自在に支持して当該テーブル３との間で当該積層物を挟持し得る挟持手段１０を具備したものである。
【選択図】図７

Description

本発明は、所定の材料を積層して所望形状の積層物を成形し得る３次元プリンタに関するものである。

３次元プリンタは、通常、溶融樹脂を吐出させ得るノズルと、ノズルから吐出した溶融樹脂を順次受けて上方に積層させ得るテーブルとを有し、ノズル及びテーブルを互いに直交する方向であるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対して相対的に移動させることにより、テーブル上に所望形状の積層物を成形し得るよう構成されていた。しかるに、上方に向かって幅広となる部位（アンダーカット部）を有する積層物を成形する場合、その積層過程において、ノズルから吐出した溶融樹脂が重力にて下方に垂れ下がってしまう虞があることから、製品としては不要なサポート構造（支持構造）が必要となってしまう。

かかる不具合を回避すべく、テーブルをＢ軸回りに（テーブルの載置面に対して略平行な方向）揺動させてテーブル上の積層物を任意角度に傾斜させ、且つ、テーブルを回転させてテーブル上の積層物をＣ軸回りに（テーブルの載置面に対して略直交する方向）回転させてテーブル上の積層物を回転させてノズルから溶融樹脂を吐出させることにより、アンダーカット部を有する積層物を精度よく成形し得るものが提案されている。なお、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

しかしながら、上記従来技術においては、アンダーカット部を精度よく成形することができるものの、テーブルをＢ軸回りに略９０°揺動させた横向きの状態で当該テーブルをＣ軸回りに回転させ、そのテーブル上の積層物に対して任意成形又は加工する場合、テーブル上の積層物が安定せず、精度のよい積層物を得ることが困難になってしまうという不具合があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、テーブルを横向き状態として任意成形又は加工する場合であっても、テーブル上の積層物を安定させることができ、精度のよい積層物を得ることができる３次元プリンタを提供することにある。

請求項１記載の発明は、所定の材料を吐出させ得る吐出手段と、該吐出手段から吐出した材料を受け得る載置面を有し、当該載置面上に材料を積層させ得るテーブルと、前記吐出手段及びテーブルを互いに直交する方向であるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対して相対的に移動可能な移動手段と、前記載置面に対して略平行な方向のＢ軸を中心に前記テーブルを揺動させて当該テーブル上の積層物を任意角度に傾斜させ得るＢ軸揺動手段と、前記載置面に対して略直交する方向のＣ軸を中心に前記テーブルを回転させて当該テーブル上の積層物を回転させ得るＣ軸回転手段と、前記移動手段、Ｂ軸揺動手段及びＣ軸回転手段を任意選択的に作動させることにより、前記吐出手段から吐出した材料を積層して前記テーブル上に所望形状の積層物を成形し得る制御手段とを具備し、前記Ｂ軸揺動手段により前記テーブルを略９０°揺動させた横向き状態で前記Ｃ軸回転手段により当該テーブルを回転させ、当該テーブル上の積層物に対して任意成形又は加工が可能とされた３次元プリンタであって、前記Ｂ軸揺動手段により前記テーブルが前記横向き状態とされたとき、前記積層物の先端部を回転自在に支持して当該テーブルとの間で当該積層物を挟持し得る挟持手段を具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の３次元プリンタにおいて、前記挟持手段は、前記横向き状態とされた前記テーブルの載置面に対して近接又は離間可能とされ、前記積層物の先端部に当接可能な当接部を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の３次元プリンタにおいて、前記テーブル上の積層物を切削可能な刃具を具備し、前記横向き状態とされて前記挟持手段で挟持された前記テーブル上の積層物の任意部位を当該刃具にて切削加工可能な切削加工手段を具備したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載の３次元プリンタにおいて、前記テーブル上の積層物を加熱溶融可能な加熱手段を具備し、前記横向き状態とされて前記挟持手段で挟持された前記テーブル上の積層物の任意部位を当該加熱手段にて加熱溶融可能とされたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、Ｂ軸揺動手段によりテーブルが横向き状態とされたとき、積層物の先端部を回転自在に支持して当該テーブルとの間で当該積層物を挟持し得る挟持手段を具備したので、テーブルを横向き状態として任意成形又は加工する場合であっても、テーブル上の積層物を安定させることができ、精度のよい積層物を得ることができる。

請求項２の発明によれば、挟持手段は、横向き状態とされたテーブルの載置面に対して近接又は離間可能とされ、積層物の先端部に当接可能な当接部を有するので、テーブルを横向き状態とする際に積層物と挟持手段とが干渉してしまうのを防止することができるとともに、より円滑にテーブル上の積層物を挟持させることができる。

請求項３の発明によれば、テーブル上の積層物を切削可能な刃具を具備し、横向き状態とされて挟持手段で挟持されたテーブル上の積層物の任意部位を当該刃具にて切削加工可能な切削加工手段を具備したので、吐出手段により積層された積層物に対して任意部位を切削加工することができ、材料の積層のみでは成形困難な形状を得ることができるとともに、切削加工装置による切削加工の際に刃具から積層物に負荷が付与されても、挟持手段によって当該積層物を確実に挟持して固定させることができる。

請求項４の発明によれば、テーブル上の積層物を加熱溶融可能な加熱手段を具備し、横向き状態とされて挟持手段で挟持されたテーブル上の積層物の任意部位を当該加熱手段にて加熱溶融可能とされたので、積層過程で冷却した部位に対して材料を積層させることが可能となる。

本発明の実施形態に係る３次元プリンタを示す外観図 同３次元プリンタの内部構成を示す正面図 同３次元プリンタの内部構成を示す側面図 同３次元プリンタにおける吐出手段及び刃具を示す正面図 同３次元プリンタにおけるテーブル及びその近傍を示す側面図 同３次元プリンタにおけるテーブル及びその近傍を示す平面図 同３次元プリンタにおける挟持手段を示す斜視図であって、（ａ）テーブルが通常状態（ｂ）テーブルが横向き状態を示す模式図 同３次元プリンタにおける挟持手段を示す平面図 同３次元プリンタにおける挟持手段を示す正面図 同３次元プリンタにおける挟持手段の当接部を示す断面図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る３次元プリンタは、所定の樹脂材料を積層して所望形状の積層物（ワーク）を成形し得るもので、図１〜６に示すように、吐出手段２と、テーブル３と、移動手段としてのＸ軸用移動手段４、Ｙ軸用移動手段５及びＺ軸用移動手段６と、Ｂ軸揺動手段７と、Ｃ軸回転手段８と、制御手段９と、挟持手段１０と、刃具１１及び主軸Ｓを有した切削加工手段と、加熱手段１２と、ホルダ１３とを主に有して構成されている。

本実施形態に係る３次元プリンタ１は、図１に示すように、その内部に収容空間が形成される筐体Ｋを有しており、当該筐体Ｋの収容空間に上記の構成要素が収容される（図２、３参照）とともに、正面側には閉塞又は開放可能な開閉扉Ｔが形成されており、当該開閉扉Ｔを開放させることによって、内部の構成要素の設定や得られた積層物（ワーク）の取り出し等を行わせ得るようになっている。

吐出手段２は、筐体Ｋ内の収容空間における上部に取り付けられたもので、溶融した所定の樹脂材料をテーブル３の載置面３ａに向かって吐出させ得るよう構成されている。具体的には、吐出手段２は、図２、４に示すように、溶融材料を吐出させるノズル部２ａと、線状（紐状）に成形された固形の樹脂材料を溶融するための溶融部２ｂと、線状に成形された固形の樹脂材料をノズル部２ａ及び溶融部２ｂに向かって順次送り込む圧送部２ｃと、冷却フィン２ｄとを有している。

すなわち、線条に成形された固形の樹脂材料は、圧送部２ｃにて順次溶融部２ｂに圧送されて溶融状態とされ、ノズル部２ａによってテーブル３の載置面３ａに向かって吐出されるのである。なお、本実施形態においては、線状に成形された固形の樹脂材料は、ガイドローラＲ（図２参照）によって案内されつつ３次元プリンタ１における筐体Ｋの外部から順次供給されるようになっている。また、吐出手段２は、シリンダ２ｅによって図２〜４中上下方向に移動可能とされている。

テーブル３は、図５、６に示すように、吐出手段２のノズル部２ａから吐出した樹脂材料を受け得る載置面３ａを有し、当該載置面３ａ上に冷却固化した樹脂材料を積層させ得るもので、後で詳述するように、Ｂ軸揺動手段７によりＢ軸αを中心として揺動可能とされるとともに、Ｃ軸回転手段８によりＣ軸βを中心として回転可能とされている。また、テーブル３には、ヒータｈが取り付けられており、テーブル３上に予め取り付けられた基台（吐出手段２から吐出される樹脂材料と同一種類の樹脂材料から成る板材）をヒータｈからの熱で溶融し得るようになっている。

ここで、Ｂ軸αとは、図７（ａ）の状態（テーブル３の載置面３ａが上方を向いた状態である通常の加工状態）において、載置面３ａに対して略平行な方向（Ｙ軸方向）であるとともに、Ｃ軸βとは、載置面３ａに対して略直交する方向（Ｚ軸と平行な方向）である。Ｂ軸αをＹ軸方向に代えてＸ軸方向としてもよい。なお、３次元プリンタ１が設置された空間において、互いに直交する方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向と称するものとする。

また、本実施形態に係るテーブル３は、Ｃ軸回転手段８に回転可能に取り付けられている。かかるＣ軸回転手段８は、図５に示すように、テーブル３が取り付けられるとともにモータＭ１により回転可能な回転板８ａと、該回転板８ａを回転させるモータＭ１と、これら回転板８ａ及びモータＭ１等を保持した本体部８ｂとを有しており、モータＭ１を駆動させることによって回転板８ａを回転させ、Ｃ軸βを中心としてテーブル３を回転させ得るよう構成されている。

さらに、本実施形態に係るテーブル３は、Ｃ軸回転手段８（回転板８ａ、本体部８ｂ及びモータＭ１）と共にＢ軸揺動手段７に揺動可能に取り付けられている。かかるＢ軸揺動手段７は、テーブル３及びＣ軸回転手段８を保持する保持部Ｈと、該保持部Ｈに対してテーブル３及びＢ軸揺動手段７をＢ軸αを中心として揺動可能なモータＭ２とを有しており、モータＭ２を駆動させることによって、Ｂ軸αを中心としてテーブル３及び本体部８ｂを保持部Ｈに対して揺動させ得るよう構成されている。

移動手段の一つとしてのＸ軸用移動手段４は、吐出手段２及びテーブル３をＸ軸方向に対して相対的に移動可能なもので、本実施形態においては、図３に示すように、モータ等のアクチュエータの駆動で回転するボールネジＮ１と、ボールネジＮ１の回転によってレールＬ１に沿って摺動するスライド部材Ｔ１とを有して構成されている。また、移動手段の一つとしてのＹ軸用移動手段５は、吐出手段２及びテーブル３をＹ軸方向に対して相対的に移動可能なもので、本実施形態においては、図２に示すように、モータ等のアクチュエータの駆動で回転するボールネジＮ２と、ボールネジＮ２の回転によってレールＬ２に沿って摺動するスライド部材Ｔ２とを有して構成されている。

レールＬ１は、筐体Ｋの天井部においてＸ軸方向に延設されており、ボールネジＮ１の回転によってスライド部材Ｔ１をレールＬ１に沿ってＸ軸方向に移動可能とされるとともに、レールＬ２は、スライド部材Ｔ１においてＹ軸方向に延設されており、ボールネジＮ２の回転によってスライド部材Ｔ２をレールＬ２に沿ってＹ軸方向に移動可能とされている。また、スライド部材Ｔ２には、吐出手段２が取り付けられた取付部材Ｂ１が固定されており、ボールネジＮ１を回転駆動させることにより、吐出手段２をＸ軸方向に移動させるとともに、ボールネジＮ２を回転駆動させることにより、吐出手段２をＹ軸方向に移動させ得るようになっている。

さらに、移動手段の一つとしてのＺ軸用移動手段６は、吐出手段２及びテーブル３をＺ軸方向に対して相対的に移動可能なもので、本実施形態においては、図２、３に示すように、モータＭ４の駆動で回転するボールネジＮ３によって下方の位置（図３（ａ）参照）と上方の位置（同図（ｂ）参照）との間を保持部Ｈと共にテーブル３を上下に移動させ得るよう構成されている。また、保持部Ｈは、取付部材Ｂ２に取り付けられており、当該取付部材Ｂ２をモータＭ４の駆動によって上下移動させることにより、保持部Ｈに保持されたテーブル３、Ｂ軸揺動手段７及びＣ軸回転手段８を一体的にＺ方向に対して移動し得るようになっている。なお、 保持部Ｈは、図３に示すように、一端が取付部材Ｂ２に取り付けられるとともに、他端が筐体ＫのフレームＦ２にスライド自在に支持されており、モータＭ４を駆動させると、当該フレームＦ２に沿って上下方向に摺動されるよう構成されている。

制御手段９は、例えば所定のプログラムを内蔵したマイコン等から成るもので、移動手段（Ｘ軸用移動手段４、Ｙ軸用移動手段５及びＺ軸用移動手段６）、Ｂ軸揺動手段７及びＣ軸回転手段８を任意選択的に作動させることにより、吐出手段２のノズル部２ａから吐出した樹脂材料を積層してテーブル３上に所望形状の積層物を成形し得るものである。すなわち、制御手段９による指示によって、移動手段（Ｘ軸用移動手段４、Ｙ軸用移動手段５及びＺ軸用移動手段６）、Ｂ軸揺動手段７及びＣ軸回転手段８を任意選択的に作動させ、吐出手段２及びテーブル３を相対的に移動させることにより、テーブル３上に所望形状の積層物を成形させることができるのである。

特に、Ｂ軸揺動手段７及びＣ軸回転手段８を任意選択的に作動させることにより、積層物を所定角度だけ傾斜させて回転させつつ樹脂材料を積層させることができるので、上方に向かって幅広となる部位（アンダーカット部）を有する積層物を成形する場合であっても、当該アンダーカット部の成形時、溶融樹脂が重力にて下方に垂れ下がってしまうのを防止でき、製品として不要なサポート構造（支持構造）の成形を不要とすることができる。

さらに、本実施形態に係る取付部材Ｂ１には、図２、４に示すように、吐出手段２と共に切削加工手段を構成する主軸（スピンドル）Ｓが取り付けられている。かかる主軸Ｓには、テーブル３上の積層物を切削可能な刃具（バイト）１１が取り付け可能とされており、当該主軸Ｓを駆動させることにより刃具１１が回転して所定の切削加工が行われるようになっている。

また、筐体ＫのフレームＦ１には、図２に示すように、刃具１１を保持可能なホルダ１３が取り付けられている。しかして、吐出手段２によってテーブル３上に樹脂材料を吐出させて積層物を成形する際は、ホルダ１３にて刃具１１を保持させておき、切削加工する際は、移動手段を任意選択的に作動させて、取付部材Ｂ１の主軸Ｓをホルダ１３の位置まで移動させ、自動的に当該主軸Ｓに刃具１１を取り付けることが可能とされている。

またさらに、本実施形態の取付部材Ｂ１には、テーブル３上の積層物を加熱溶融可能な加熱手段１２が取り付けられている。かかる加熱手段１２は、図示しないヒータにて加熱した空気をノズル部２ａの近傍に向かって噴出可能なもので、ノズル部２ａから溶融樹脂材料を吐出して積層物を成形する過程で、当該成形を一旦中断（例えば、切削加工による中断等）し、再びノズル部２ａから溶融樹脂材料を吐出して続きの積層を行う際、その続きの積層部を加熱溶融させることができるようになっている。

ここで、本実施形態に係る３次元プリンタ１においては、Ｂ軸揺動手段７によりテーブル３を略９０°揺動させた横向き状態（図７（ｂ）参照）でＣ軸回転手段８により当該テーブル３を回転させ、当該テーブル３上の積層物に対して任意成形（吐出手段２の吐出による積層物の成形）又は加工（切削加工手段による積層物の切削加工）が可能とされているとともに、図９に示すように、Ｂ軸揺動手段７によりテーブル３が横向き状態とされたとき、積層物Ｗの先端部を回転自在に支持して当該テーブル３との間で当該積層物Ｗを挟持し得る挟持手段１０を具備している。

かかる挟持手段１０は、図７〜９に示すように、横向き状態とされたテーブル３の載置面３ａに対して近接又は離間可能とされ、積層物Ｗの先端部に当接可能な当接部１０ａを有して構成されている。具体的には、保持部Ｈには、棒状の案内部材ｈ２が２本配設され、その案内部材ｈ２の先端には、当接部１０ａを具備したフレーム部ｈ１が固定されている。これら案内部材ｈ２は、長手方向に移動自在とされている。また、保持部Ｈには、モータＭ３が取り付けられており、当該モータＭ３とフレーム部ｈ１との間には、当該モータＭ３の駆動によりフレーム部ｈ１を移動させ得る駆動軸１０ｂが配設されている。

そして、モータＭ３を正転駆動させると、駆動軸１０ｂを介してフレーム部ｈ１が図８、９中右側に移動し、当接部１０ａがテーブル３の載置面３ａに対して近接するとともに、モータＭ３を逆転駆動させると、駆動軸１０ｂを介してフレーム部ｈ１が図８、９中左側に移動し、当接部１０ａがテーブル３の載置面３ａに対して離間するようになっている。しかして、テーブル３が横向き状態となったとき、モータＭ３を正転駆動させることにより、図９に示すように、テーブル３上の積層物Ｗの先端部に当接部１０ａが当接するよう構成されている。

また、挟持手段１０は、図１０に示すように、上記の当接部１０ａの他、ブッシュ１０ｂと、コイルスプリング１０ｃと、軸受１０ｄと、固定部１０ｅと、受け部１０ｆとを有して構成されている。固定部１０ｅは、フレーム部ｈ１に固定されるとともに、軸受１０ｄを介して受け部１０ｆを回転自在に保持している。受け部１０ｆには、ブッシュ１０ｂを介在させて当接部１０ａが取り付けられており、当該当接部１０ａが受け部１０ｆに対して図１０中左右方向に摺動自在とされている。また、当接部１０ａと受け部１０ｆとの間には、コイルスプリング１０ｃが介装されており、当接部１０ａが受け部１０ｆに対して同図中左側に摺動すると、コイルスプリング１０ｃが圧縮されるよう構成されている。

さらに、当接部１０ａの中央部には、凸部１０ａａが形成されており、当該当接部１０ａが積層物Ｗの先端部に当接した際、図９に示すように、その積層物Ｗの先端部に形成された凹部Ｗａに凸部１０ａａが挿通し得るようになっている。しかして、モータＭ３を正転駆動させることにより、テーブル３上の積層物Ｗの先端部に当接部１０ａを当接させると凸部１０ａａが凹部Ｗａに挿通するとともに、当接時の反力でコイルスプリング１０ｃを圧縮させる方向に当接部１０ａが移動する。そして、当接部１０ａが受け部１０ｆに対して所定寸法移動すると、フレーム部ｈ１に取り付けられた近接スイッチＳ１（図９参照）が当接部１０ａを検知してオンし、モータＭ３を停止させることとなる。これにより、積層物Ｗを確実に挟持することができるとともに、Ｃ軸回転手段８が作動してテーブル３が回転した際に積層物Ｗの回転を許容することができる。

なお、フレーム部ｈ１の下部には、被検知部ｂが保持部Ｈに向かって突出形成されるとともに、保持部Ｈには、当該被検知部ｂを検知し得る近接スイッチＳ２が取り付けられている。これにより、モータＭ３の正転駆動時、当接部１０ａがテーブル３に対して近接し過ぎてしまうのを防止することができる。また、案内部材ｈ２の基端側には、被検知部ｃが形成されているとともに、保持部Ｈには、当該被検知部ｃを検知し得る近接スイッチＳ３が取り付けられている。これにより、モータＭ３の逆転駆動時、当接部１０ａがテーブル３に対して離間し過ぎてしまうのを防止することができる。

このように、挟持手段１０によって、Ｂ軸揺動手段７によりテーブル３が横向き状態とされたとき、積層物Ｗの先端部を回転自在に支持して当該テーブル３との間で当該積層物Ｗを強固に挟持することができるので、その横向き状態でＣ軸回転手段８を作動させつつ切削加工装置による切削加工を行う場合、刃具１１にて付与される負荷に十分耐えて安定した加工を行わせることができる。また、横向き状態とされて挟持手段１０で挟持されたテーブル３上の積層物Ｗの任意部位を加熱手段１２にて加熱溶融することができ、例えば積層物Ｗの側面にフランジ等を形成することができる。

上記実施形態によれば、Ｂ軸揺動手段７によりテーブル３が横向き状態とされたとき、積層物の先端部を回転自在に支持して当該テーブル３との間で当該積層物を挟持し得る挟持手段１０を具備したので、テーブル３を横向き状態として任意成形又は加工する場合であっても、テーブル３上の積層物を安定させることができ、精度のよい積層物を得ることができる。特に、本実施形態に係る３次元プリンタ１によれば、Ｂ軸揺動手段７及びＣ軸回転手段８を流用して、横向き状態の任意成形及び加工を可能とすることができる。

また、挟持手段１０は、横向き状態とされたテーブル３の載置面３ａに対して近接又は離間可能とされ、積層物の先端部に当接可能な当接部１０ａを有するので、テーブル３を横向き状態とする際に積層物と挟持手段１０とが干渉してしまうのを防止することができるとともに、より円滑にテーブル３上の積層物を挟持させることができる。なお、横向き状態とされたテーブル３を通常状態（載置面３ａが上方を向いた状態）に戻す際、当接部１０ａを積層物から離間させて円滑な作業を行わせることができる。

さらに、テーブル３上の積層物を切削可能な刃具１１を具備し、横向き状態とされて挟持手段１０で挟持されたテーブル３上の積層物の任意部位を当該刃具１１にて切削加工可能な切削加工手段を具備したので、吐出手段２により積層された積層物に対して任意部位を切削加工することができ、材料の積層のみでは成形困難な形状を得ることができるとともに、切削加工装置による切削加工の際に刃具１１から積層物に負荷が付与されても、挟持手段１０によって当該積層物を確実に挟持して固定させることができる。

またさらに、テーブル３上の積層物を加熱溶融可能な加熱手段１２を具備し、横向き状態とされて挟持手段１０で挟持されたテーブル３上の積層物の任意部位を当該加熱手段１２にて加熱溶融可能とされたので、積層過程で冷却した部位に対して材料を積層させることが可能となる。なお、加熱手段１２は、テーブル３が横向き状態のときに専ら使用されるものに限らず、テーブル３が通常状態（載置面３ａが上方を向いた状態）のときに使用するようにしてもよい。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば切削加工手段を具備しないもの（専ら吐出手段２による積層が可能なもの）、加熱手段１２を具備しないもの（テーブル３のヒータｈによる加熱のみが可能なもの）等としてもよく、吐出手段２から吐出される材料は、樹脂材料の他、金属等他の材料であってもよい。また、挟持手段１０は、Ｂ軸揺動手段７によりテーブル３が横向き状態とされたとき、積層物の先端部を回転自在に支持して当該テーブル３との間で当該積層物を挟持し得るものであれば、他の構成のものであってもよい。

Ｂ軸揺動手段によりテーブルが横向き状態とされたとき、積層物の先端部を回転自在に支持して当該テーブルとの間で当該積層物を挟持し得る挟持手段を具備した３次元プリンタであれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。

１ ３次元プリンタ
２ 吐出手段
３ テーブル
３ａ 載置面
４ Ｘ軸用移動手段
５ Ｙ軸用移動手段
６ Ｚ軸用移動手段
７ Ｂ軸挟持手段
８ Ｃ軸回転手段
９ 制御手段
１０ 挟持手段
１０ａ 当接部
１１ 刃具
１２ 加熱手段
１３ ホルダ
α Ｂ軸
β Ｃ軸

Claims (4)

1. 所定の材料を吐出させ得る吐出手段と、
   該吐出手段から吐出した材料を受け得る載置面を有し、当該載置面上に材料を積層させ得るテーブルと、
   前記吐出手段及びテーブルを互いに直交する方向であるＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対して相対的に移動可能な移動手段と、
   前記載置面に対して略平行な方向のＢ軸を中心に前記テーブルを揺動させて当該テーブル上の積層物を任意角度に傾斜させ得るＢ軸揺動手段と、
   前記載置面に対して略直交する方向のＣ軸を中心に前記テーブルを回転させて当該テーブル上の積層物を回転させ得るＣ軸回転手段と、
   前記移動手段、Ｂ軸揺動手段及びＣ軸回転手段を任意選択的に作動させることにより、前記吐出手段から吐出した材料を積層して前記テーブル上に所望形状の積層物を成形し得る制御手段と、
   を具備し、前記Ｂ軸揺動手段により前記テーブルを略９０°揺動させた横向き状態で前記Ｃ軸回転手段により当該テーブルを回転させ、当該テーブル上の積層物に対して任意成形又は加工が可能とされた３次元プリンタであって、
   前記Ｂ軸揺動手段により前記テーブルが前記横向き状態とされたとき、前記積層物の先端部を回転自在に支持して当該テーブルとの間で当該積層物を挟持し得る挟持手段を具備したことを特徴とする３次元プリンタ。
2. 前記挟持手段は、前記横向き状態とされた前記テーブルの載置面に対して近接又は離間可能とされ、前記積層物の先端部に当接可能な当接部を有することを特徴とする請求項１記載の３次元プリンタ。
3. 前記テーブル上の積層物を切削可能な刃具を具備し、前記横向き状態とされて前記挟持手段で挟持された前記テーブル上の積層物の任意部位を当該刃具にて切削加工可能な切削加工手段を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の３次元プリンタ。
4. 前記テーブル上の積層物を加熱溶融可能な加熱手段を具備し、前記横向き状態とされて前記挟持手段で挟持された前記テーブル上の積層物の任意部位を当該加熱手段にて加熱溶融可能とされたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の３次元プリンタ。

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